常用(yong)(yong)金屬元(yuan)素(su)的(de)一(yi)些(xie)物(wu)理性質（與(yu)形(xing)成焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)合(he)有關(guan)的(de)）見表5-2，這(zhe)是兩種(zhong)(zhong)合(he)金焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)的(de)主要(yao)根(gen)(gen)基。如果(guo)這(zhe)種(zhong)(zhong)理化(hua)的(de)可能(neng)性根(gen)(gen)本不存在，則更談不上直(zhi)接(jie)(jie)的(de)焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)。在可能(neng)形(xing)成焊接(jie)(jie)結合(he)的(de)前提下，特別要(yao)在熔焊條(tiao)件下獲(huo)得(de)一(yi)個實際可用(yong)(yong)的(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)，還(huan)存在下列問題(ti)。

1. 熔點的差異

  兩種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)差(cha)異很大時，當加熱溫度超過(guo)(guo)低(di)(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)不多時，熔(rong)(rong)(rong)點(dian)高的(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)仍(reng)呈低(di)(di)(di)活動性(xing)的(de)固體狀(zhuang)態此時，僅靠兩種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)相互擴散(san)(san)、原(yuan)(yuan)子遷移而(er)形成焊(han)接(jie)(jie)結合，其過(guo)(guo)程很慢。當加熱到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)原(yuan)(yuan)子活性(xing)較大的(de)固態（接(jie)(jie)近于(yu)(yu)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)時），已被熔(rong)(rong)(rong)化的(de)低(di)(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)首先滲入到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)晶(jing)界，由(you)于(yu)(yu)晶(jing)界的(de)擴散(san)(san)系數(shu)比晶(jing)內的(de)擴散(san)(san)系數(shu)大得多，使過(guo)(guo)熱區的(de)組織發(fa)生變化，且隨之性(xing)能會降(jiang)低(di)(di)(di)。當達到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)的(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)化時，勢(shi)必會造(zao)成熔(rong)(rong)(rong)點(dian)低(di)(di)(di)的(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)流失、蒸(zheng)發(fa)和合金(jin)元素的(de)大量(liang)燒(shao)損。因此，在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下進行熔(rong)(rong)(rong)焊(han)，很難獲得一個(ge)滿(man)意(yi)的(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。

2. 線脹系(xi)數的差異

  不同(tong)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)具有不同(tong)的(de)(de)(de)線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)，當一(yi)(yi)種線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)大(da)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)與(yu)另一(yi)(yi)種線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)小的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)焊(han)接時(shi)，可能導(dao)致焊(han)縫或熱(re)(re)影響區(qu)產(chan)生(sheng)裂紋(wen)，甚至還會導(dao)致焊(han)縫與(yu)母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)剝離這是因為(wei)，線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)大(da)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)在一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)范圍(wei)內升溫時(shi)，其熱(re)(re)膨脹(zhang)量大(da)，其后冷(leng)卻(que)時(shi)收縮量也(ye)大(da)；反之線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)小的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)，冷(leng)卻(que)時(shi)收縮率也(ye)小。它們(men)在形成焊(han)接連接之后冷(leng)卻(que)過程中焊(han)縫兩(liang)側金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)收縮量不同(tong)，導(dao)致焊(han)接接頭區(qu)出現(xian)復雜(za)的(de)(de)(de)高內應(ying)力狀態(tai)，進而加速裂紋(wen)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。生(sheng)產(chan)上常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)方(fang)法是焊(han)前對(dui)線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)小的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)進行預熱(re)(re)，或者在線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)差異很(hen)大(da)的(de)(de)(de)兩(liang)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中間加入一(yi)(yi)種塑性好的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)焊(han)接成過渡接頭作為(wei)緩沖帶，避免(mian)焊(han)縫或熱(re)(re)影響區(qu)產(chan)生(sheng)裂紋(wen)。

3. 熱導率和比熱容的差異

  金(jin)屬(shu)的熱(re)導(dao)(dao)率和(he)比熱(re)容(rong)強烈地影響被焊(han)材料的熔(rong)(rong)化、熔(rong)(rong)池的形成、焊(han)接區(qu)的溫(wen)度場(chang)和(he)焊(han)縫的凝(ning)固結晶當兩種金(jin)屬(shu)在這(zhe)方面差異很大時，可(ke)使被焊(han)材料熔(rong)(rong)化不(bu)(bu)同步，熔(rong)(rong)池形成和(he)金(jin)屬(shu)結合不(bu)(bu)良，導(dao)(dao)致焊(han)縫結晶條件變壞，焊(han)縫性能(neng)和(he)成形不(bu)(bu)良。熔(rong)(rong)焊(han)時，通常(chang)應將熱(re)源位置(zhi)偏向(xiang)熱(re)導(dao)(dao)性能(neng)好的材料一側。例如(ru)，純銅與18-8型(xing)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接時，由于銅的熱(re)導(dao)(dao)率比18-8型(xing)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)大20倍，因(yin)此必須把熱(re)源的大部分熱(re)量(liang)集中到純銅待焊(han)處一側，以保證待焊(han)處兩側的金(jin)屬(shu)均勻同步地熔(rong)(rong)化和(he)凝(ning)固。

4. 電磁(ci)性的差異(yi)

  在異種(zhong)(zhong)金屬熔焊(han)時有(you)時會(hui)出(chu)現焊(han)接(jie)電(dian)(dian)弧偏(pian)燒或者電(dian)(dian)弧燃燒不穩定現象而(er)(er)造成焊(han)縫成形變壞，這(zhe)往(wang)往(wang)是由(you)于(yu)兩種(zhong)(zhong)金屬的(de)(de)電(dian)(dian)磁性相(xiang)差很大而(er)(er)發生的(de)(de)。例如(ru)，電(dian)(dian)子束(shu)焊(han)接(jie)銅與(yu)低碳(tan)鋼(gang)時，當電(dian)(dian)子束(shu)指(zhi)向銅母材(cai)時，發現電(dian)(dian)子束(shu)向低碳(tan)鋼(gang)母材(cai)一側(ce)偏(pian)移，就(jiu)是由(you)于(yu)兩種(zhong)(zhong)金屬的(de)(de)電(dian)(dian)磁性不同而(er)(er)引起的(de)(de)。

5. 形成脆性化(hua)合(he)物

  用(yong)熔焊(han)方法焊(han)接(jie)銅(tong)(tong)和鋁(lv)(lv)時(shi)，除了(le)通常(chang)必須考慮的被焊(han)材料的氧(yang)化(hua)、氮化(hua)形成的化(hua)合物外，銅(tong)(tong)和鋁(lv)(lv)兩(liang)元素還(huan)能結(jie)合形成CuAl2和Cu，Al脆性(xing)化(hua)合物，使焊(han)縫強(qiang)度和塑性(xing)顯萋地降低(di)，因此，用(yong)熔焊(han)的方法焊(han)接(jie)銅(tong)(tong)和鋁(lv)(lv)是相當困難(nan)的。

  同(tong)樣，在異種(zhong)黑(hei)色(se)金屬焊(han)接(jie)(jie)(jie)時也(ye)可能會(hui)形成某些金屬間(jian)的化合物，其中有的也(ye)很脆，對(dui)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的力學(xue)性(xing)(xing)能影響很大，往(wang)往(wang)會(hui)降低(di)焊(han)縫的塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)。隨著(zhu)金屬間(jian)脆性(xing)(xing)化合物的增(zeng)多，焊(han)縫在結(jie)晶過程(cheng)(cheng)中形成的裂紋傾向加大，在使(shi)用過程(cheng)(cheng)中會(hui)使(shi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭發生脆性(xing)(xing)斷裂。

6. 焊接接頭難于達到與母材金屬等性能

  通(tong)常，兩種不(bu)(bu)同金(jin)屬(shu)結合在(zai)一起會構成腐蝕電(dian)偶，因而其(qi)耐蝕性(xing)要(yao)比(bi)其(qi)中(zhong)任一金(jin)屬(shu)都低，這是(shi)一個不(bu)(bu)易解決的難題。此外，為了實現異種金(jin)屬(shu)的焊接(jie)性(xing)，往往選用塑性(xing)較好的焊接(jie)材料，以避免焊縫金(jin)屬(shu)開裂(lie)或(huo)脆化，但可(ke)能會降(jiang)低焊接(jie)接(jie)頭(tou)的強度。因此，為了保證異種金(jin)屬(shu)焊接(jie)接(jie)頭(tou)具有良(liang)好的綜合使用性(xing)能，往往不(bu)(bu)得不(bu)(bu)放(fang)棄或(huo)降(jiang)低一些次要(yao)性(xing)能指標要(yao)求，這是(shi)異種金(jin)屬(shu)焊接(jie)時不(bu)(bu)可(ke)避免的問題。

  由(you)此可見(jian)，異種(zhong)金(jin)屬焊(han)(han)接時需要(yao)解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)較多，焊(han)(han)接難度也很大，只有選用合(he)理的(de)焊(han)(han)接方法和(he)焊(han)(han)接材(cai)料，并制定(ding)正確的(de)焊(han)(han)接工藝方案(an)，采取一些特(te)殊(shu)措(cuo)施(shi)，才能獲得優質的(de)異種(zhong)金(jin)屬的(de)焊(han)(han)接接頭。

  純金(jin)屬組對的異種金(jin)屬副的焊(han)接性如圖5-1所(suo)示。